JP2006248466A - Power output device, automobile mounted therewith, and control method for power output device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびこれを搭載し前記駆動軸に車軸が接続されて走行する自動車並びに動力出力装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a power output apparatus that outputs power to a drive shaft, an automobile that is mounted with the power output apparatus and that travels with an axle connected to the drive shaft, and a control method for the power output apparatus.
従来、この種の動力出力装置としては、ハイブリッド自動車に搭載され、エンジンと、エンジンのクランクシャフトにキャリアが接続されると共に駆動軸にリングギヤが接続された遊星歯車機構と、この遊星歯車機構のサンギヤに接続された第1モータジェネレータと、変速機を介して駆動軸に接続された第2モータジェネレータと、第1および第2モータジェネレータと電力をやり取りするバッテリと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、変速機の変速段を変更する際、変速比の変更状態が変速開始後のトルク相の状態にあるときには第1モータジェネレータを介してエンジンから駆動軸に伝達されるトルクを増大させることにより、駆動軸へのトルクの落ち込みを緩和することができる、としている。
上述したタイプの動力出力装置では、第1モータジェネレータを介してエンジンから駆動軸に伝達されるトルクを増大させると、第1モータジェネレータで発電される電力も増大するから、この増大した発電電力はバッテリに充電されることになるが、バッテリの状態によっては過大な電力がバッテリに入力されてバッテリが過充電する場合があるため、これに対する対策が必要となる。 In the power output apparatus of the type described above, if the torque transmitted from the engine to the drive shaft via the first motor generator is increased, the power generated by the first motor generator also increases. Although the battery is charged, depending on the state of the battery, excessive power may be input to the battery and the battery may be overcharged.
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法は、蓄電装置に過大な電力が入力されるのを抑止しながら変速機の変速比を変更する際に駆動軸に出力される駆動力の低下を抑制することを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法は、変速機の変速比を変更する際に駆動軸に出力される駆動力が低下するのをより確実に抑制することを目的の一つとする。 The power output device of the present invention, the vehicle equipped with the power output device, and the control method of the power output device are output to the drive shaft when changing the transmission gear ratio while preventing excessive electric power from being input to the power storage device. One of the purposes is to suppress a decrease in driving force. In addition, the power output device of the present invention, the automobile equipped with the power output device, and the control method of the power output device more reliably suppress the reduction of the driving force output to the drive shaft when changing the transmission gear ratio. One of the purposes is to do.
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。 In order to achieve at least a part of the above object, the power output apparatus of the present invention, the automobile equipped with the power output apparatus, and the control method of the power output apparatus employ the following means.
本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に伝達可能な電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記電動機から正の駆動力を出力している最中に前記変速伝達手段における変速比の変更に伴って該電動機から前記駆動軸に伝達される駆動力が低下するときには、前記電力動力入出力手段を介して前記内燃機関から前記駆動軸に直接伝達される直達駆動力が増加するよう該内燃機関と該電力動力入出力手段とを制御すると共に該直達駆動力の増加により該電力動力入出力手段で発電される電力の少なくとも一部が該電動機により消費されるよう該電動機と前記変速伝達手段とを制御する変速比変更時制御手段と
を備えることを要旨とする。
The power output apparatus of the present invention is
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and capable of transmitting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of power and power;
An electric motor that can input and output power;
Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a changeable gear ratio;
A power storage means capable of exchanging power with the electric power drive input / output means and the electric motor;
When the driving force transmitted from the motor to the drive shaft is reduced due to the change of the gear ratio in the transmission transmission means during the output of the positive driving force from the electric motor, the electric power power input / output means The internal combustion engine and the electric power drive input / output means are controlled so that the direct drive force directly transmitted from the internal combustion engine to the drive shaft via the internal combustion engine increases, and the electric power drive input / output means is increased by the increase of the direct drive power. And a gear ratio change time control means for controlling the electric motor and the gear transmission means so that at least part of the electric power generated by the electric motor is consumed by the electric motor.
この本発明の動力出力装置では、電動機から正の駆動力を出力している最中に変速伝達手段における変速比の変更に伴って電動機から駆動軸に伝達される駆動力が低下するときには、電力動力入出力手段を介して内燃機関から駆動軸に直接伝達される直達駆動力が増加するよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御すると共に直達駆動力の増加により電力動力入出力手段で発電される電力の少なくとも一部が電動機により消費されるよう電動機と変速伝達手段とを制御する。従って、蓄電手段に過大な電力が入力されるのを抑止しながら変速伝達手段の変速比を変更する際に駆動軸に出力される駆動力が低下するのを抑制することができる。また、電力動力入出力手段で発電される電力の少なくとも一部を電動機により消費させるから、この電力消費を伴って電動機から出力される駆動力により駆動軸に出力される駆動力が低下するのをより確実に抑制することができる。 In the power output device according to the present invention, when the driving force transmitted from the motor to the drive shaft is reduced due to the change of the gear ratio in the transmission transmission means while the positive driving force is being output from the electric motor, The internal combustion engine and the power drive input / output means are controlled so that the direct drive force directly transmitted from the internal combustion engine to the drive shaft via the power input / output means is increased, and the power drive input / output means generates power by increasing the direct drive force. The electric motor and the shift transmission means are controlled so that at least a part of the electric power to be consumed is consumed by the electric motor. Therefore, it is possible to suppress a reduction in the driving force output to the drive shaft when changing the gear ratio of the transmission transmission unit while suppressing an excessive amount of electric power from being input to the power storage unit. In addition, since at least a part of the electric power generated by the electric power drive input / output means is consumed by the electric motor, the driving force output to the drive shaft is reduced by the driving force output from the electric motor with this electric power consumption. It can suppress more reliably.
こうした本発明の動力出力装置において、前記変速比変更時制御手段は、前記変速伝達手段における変速比を増速方向に変更する際に前記電動機から前記駆動軸に伝達される駆動力が低下するとして制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、変速比を増速方向に変更する際に駆動軸に出力される駆動力が低下するのを抑制することができる。 In such a power output apparatus of the present invention, it is assumed that the drive ratio transmitted from the electric motor to the drive shaft is reduced when the speed change ratio changing control means changes the speed change ratio in the speed change transmission means in the speed increasing direction. It can also be a means for controlling. By so doing, it is possible to suppress a decrease in the driving force output to the drive shaft when the speed ratio is changed in the speed increasing direction.
また、本発明の動力出力装置において、前記変速比変更時制御手段は、前記電動機から出力する駆動力を所定駆動力だけ増加させることにより前記電力動力入出力手段で発電される電力の少なくとも一部が該電動機により消費されるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より簡易な処理により直達駆動力の増加により電力動力入出力手段により発電される電力の少なくとも一部を電動機により消費させることができる。 Further, in the power output apparatus of the present invention, the speed ratio change time control means increases at least a part of the electric power generated by the power power input / output means by increasing the driving force output from the electric motor by a predetermined driving force. Can be a means for controlling the motor to be consumed by the motor. In this way, at least a part of the electric power generated by the electric power driving input / output means due to the increase of the direct driving force can be consumed by the electric motor by simpler processing.
さらに、本発明の動力出力装置において、前記変速伝達手段は、係合部材の係合状態を変更することにより変速比を変更可能な手段であり、前記変速比変更時制御手段は、前記直達駆動力の増加により前記電力動力入出力手段により発電される電力の少なくとも一部を前記電動機により消費させる際に該電動機から出力される駆動力に基づいて前記係合部材の係合状態が調整されるよう前記変速伝達手段を制御する手段であるものとすることもできる。 Furthermore, in the power output apparatus of the present invention, the speed change transmission means is a means capable of changing a speed ratio by changing an engagement state of an engagement member, and the speed ratio change time control means is the direct drive. The engagement state of the engagement member is adjusted based on the driving force output from the electric motor when at least part of the electric power generated by the electric power input / output means is consumed by the electric motor due to the increase in force. It can also be a means for controlling the shift transmission means.
また、本発明の動力出力装置において、前記変速比変更時制御手段は、トルク相の開始から終了までに亘って前記電動機から前記駆動軸に伝達される駆動力が低下するとして制御する手段であるものとすることもできる。この場合、前記変速比変更時制御手段は、変速比の変更指示がなされて所定時間が経過したときからイナーシャ相が開始されるまでに亘って前記電動機から前記駆動軸に伝達される駆動力が低下するとして制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より容易にトルク相の開始と終了とを判断することができる。 In the power output apparatus of the present invention, the gear ratio change time control means is a means for controlling that the driving force transmitted from the electric motor to the drive shaft decreases from the start to the end of the torque phase. It can also be. In this case, the gear ratio change time control means receives the driving force transmitted from the electric motor to the drive shaft from when the gear ratio change instruction is given until a predetermined time elapses until the inertia phase starts. It can also be a means to control as being lowered. In this way, it is possible to more easily determine the start and end of the torque phase.
また、本発明の動力出力装置において、前記変速比変更時制御手段は、前記電力動力入出力手段から入出力するトルクを変更することにより前記直達駆動力を増加させる手段であるものとすることもできる。この場合、前記変速比変更時制御手段は、前記内燃機関の回転数の変更を伴って前記直達駆動力を増加させる手段であるものとすることもできる。 In the power output apparatus of the present invention, the speed ratio change time control means may be means for increasing the direct drive force by changing torque input / output from / to the power power input / output means. it can. In this case, the gear ratio change time control means may be means for increasing the direct drive force with a change in the rotational speed of the internal combustion engine.
本発明の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の軸の3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の1軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段であるものとすることもできるし、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第1の回転子と前記駆動軸に接続された第2の回転子とを有し、該第1の回転子と該第2の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機であるものとすることもできる。 In the power output apparatus of the present invention, the power power input / output means is connected to three axes of the output shaft, the drive shaft, and the third shaft of the internal combustion engine, and is input / output to any two of the three shafts. It is also possible to provide a means comprising three-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining one shaft based on the power to be generated and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft. The power drive input / output means has a first rotor connected to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor connected to the drive shaft, and the first rotor A counter-rotor motor that rotates by relative rotation with the second rotor may also be used.
本発明の自動車は、
上述した各態様のいずれかの本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に伝達可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記電動機から正の駆動力を出力している最中に前記変速伝達手段における変速比の変更に伴って該電動機から前記駆動軸に伝達される駆動力が低下するときには、前記電力動力入出力手段を介して前記内燃機関から前記駆動軸に直接伝達される直達駆動力が増加するよう該内燃機関と該電力動力入出力手段とを制御すると共に該直達駆動力の増加により該電力動力入出力手段で発電される電力の少なくとも一部が該電動機により消費されるよう該電動機と前記変速伝達手段とを制御する変速比変更時制御手段とを備える動力出力装置を搭載し、前記駆動軸に車軸が接続されて走行する
ことを要旨とする。
The automobile of the present invention
The power output apparatus of the present invention according to any one of the above-described embodiments, that is, a power output apparatus that basically outputs power to a drive shaft, the internal combustion engine, the output shaft of the internal combustion engine, and the drive shaft Power power input / output means capable of transmitting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input / output of power and power, an electric motor capable of inputting / outputting power, and a changeable gear ratio Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the motor and the drive shaft, power input / output means, power storage means capable of exchanging power with the motor, and positive driving force from the motor. When the driving force transmitted from the electric motor to the drive shaft is reduced due to the change of the transmission gear ratio in the transmission transmission means during the output, the internal combustion engine is connected to the internal combustion engine via the electric power input / output means. Drive shaft The internal combustion engine and the power drive input / output means are controlled so that the direct drive force directly transmitted increases, and at least a part of the power generated by the power drive input / output means by the increase of the direct drive power is The gist of the invention is that a power output device comprising a gear ratio change time control means for controlling the electric motor and the transmission transmission means to be consumed by the electric motor is mounted, and the vehicle is driven with an axle connected to the drive shaft.
この本発明の自動車では、上述した各態様のいずれかの本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果と同様の効果、例えば、蓄電手段に過大な電力が入力されるのを抑止しながら変速伝達手段の変速比を変更する際に駆動軸に出力される駆動力が低下するのを抑制することができる効果や変速機の変速比を変更する際に駆動軸に出力される駆動力が低下するのをより確実に抑制することができる効果などを奏することができる。 In this automobile of the present invention, since the power output device of the present invention according to any one of the above-described aspects is mounted, the same effect as the power output device of the present invention, for example, excessive electric power is input to the power storage means The effect of being able to suppress a decrease in the driving force output to the drive shaft when changing the speed ratio of the speed change transmission means while suppressing the drive, and the drive shaft when changing the speed ratio of the transmission An effect that can more reliably suppress a decrease in the driving force output to the output can be obtained.
本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に伝達可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記電動機から正の駆動力を出力している最中に前記変速伝達手段における変速比の変更に伴って該電動機から前記駆動軸に伝達される駆動力が低下するときには、前記電力動力入出力手段を介して前記内燃機関から前記駆動軸に直接伝達される直達駆動力が増加するよう該内燃機関と該電力動力入出力手段とを制御すると共に該直達駆動力の増加により該電力動力入出力手段で発電される電力の少なくとも一部が該電動機により消費されるよう該電動機と前記変速伝達手段とを制御する
ことを要旨とする。
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
An internal combustion engine, electric power input / output means connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine and capable of transmitting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of electric power and power; An electric motor capable of inputting / outputting power, transmission transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a changeable gear ratio, and exchange of electric power with the electric power input / output means and the electric motor. A power output device comprising a power storage means,
When the driving force transmitted from the motor to the drive shaft is reduced due to the change of the gear ratio in the transmission transmission means during the output of the positive driving force from the electric motor, the electric power power input / output means The internal combustion engine and the electric power drive input / output means are controlled so that the direct drive force directly transmitted from the internal combustion engine to the drive shaft via the internal combustion engine increases, and the electric power drive input / output means is increased by the increase of the direct drive power. The gist of the present invention is to control the electric motor and the shift transmission means so that at least a part of the electric power generated by the electric motor is consumed by the electric motor.
この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、電動機から正の駆動力を出力している最中に変速伝達手段における変速比の変更に伴って電動機から駆動軸に伝達される駆動力が低下するときには、電力動力入出力手段を介して内燃機関から駆動軸に直接伝達される直達駆動力が増加するよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御すると共に直達駆動力の増加により電力動力入出力手段で発電される電力の少なくとも一部が電動機により消費されるよう電動機と変速伝達手段とを制御する。従って、蓄電手段に過大な電力が入力されるのを抑止しながら変速伝達手段の変速比を変更する際に駆動軸に出力される駆動力が低下するのを抑制することができる。また、電力動力入出力手段で発電される電力の少なくとも一部を電動機により消費させるから、この電力消費を伴って電動機から出力される駆動力により駆動軸に出力される駆動力が低下するのをより確実に抑制することができる。 According to the control method of the power output device of the present invention, the driving force transmitted from the electric motor to the drive shaft in accordance with the change of the transmission gear ratio in the transmission transmission means while the positive driving force is being output from the electric motor. When the power decreases, the internal combustion engine and the power drive input / output unit are controlled so that the direct drive force directly transmitted from the internal combustion engine to the drive shaft via the power drive input / output unit is increased. The electric motor and the shift transmission means are controlled so that at least a part of the electric power generated by the input / output means is consumed by the electric motor. Therefore, it is possible to suppress a reduction in the driving force output to the drive shaft when changing the gear ratio of the transmission transmission unit while suppressing an excessive amount of electric power from being input to the power storage unit. In addition, since at least a part of the electric power generated by the electric power drive input / output means is consumed by the electric motor, the driving force output to the drive shaft is reduced by the driving force output from the electric motor with this electric power consumption. It can suppress more reliably.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、変速機60を介して動力分配統合機構30に接続されたモータMG2と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
The
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32には変速機60を介してモータMG2がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力とを統合してリングギヤ32に出力する。リングギヤ32は、ギヤ機構37,デファレンシャルギヤ38を介して駆動輪39a,39bに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ32に出力された動力は、ギヤ機構37,デファレンシャルギヤ38を介して駆動輪39a,39bに出力されることになる。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1とモータMG2とにより電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、共にモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、回転位置検出センサ43,44から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータMG1,MG2の回転子の回転数Nm1,Nm2を計算している。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
Both the motor MG1 and the motor MG2 are configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
変速機60は、モータMG2の回転軸48とリングギヤ軸32aとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータMG2の回転軸48の回転数を2段に減速してリングギヤ軸32aに伝達可能に構成されている。変速機60の構成の一例を図2に示す。この図2に示す変速機60は、ダブルピニオンの遊星歯車機構60aとシングルピニオンの遊星歯車機構60bと二つのブレーキB1,B2とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構60aは、外歯歯車のサンギヤ61と、このサンギヤ61と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ62と、サンギヤ61に噛合する複数の第1ピニオンギヤ63aと、この第1ピニオンギヤ63aに噛合すると共にリングギヤ62に噛合する複数の第2ピニオンギヤ63bと、複数の第1ピニオンギヤ63aおよび複数の第2ピニオンギヤ63bを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア64とを備えており、サンギヤ61はブレーキB1のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構60bは、外歯歯車のサンギヤ65と、このサンギヤ65と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ66と、サンギヤ65に噛合すると共にリングギヤ66に噛合する複数のピニオンギヤ67と、複数のピニオンギヤ67を自転かつ公転自在に保持するキャリア68とを備えており、サンギヤ65はモータMG2の回転軸48に、キャリア68はリングギヤ軸32aにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ66はブレーキB2のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構60aとシングルピニオンの遊星歯車機構60bとは、リングギヤ62とリングギヤ66、キャリア64とキャリア68とによりそれぞれ連結されている。変速機60は、ブレーキB1,B2を共にオフとすることによりモータMG2の回転軸48をリングギヤ軸32aから切り離すことができ、ブレーキB1をオフとすると共にブレーキB2をオンとしてモータMG2の回転軸48の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸32aに伝達し(以下、この状態をLoギヤの状態という)、ブレーキB1をオンとすると共にブレーキB2をオフ状態としてモータMG2の回転軸48の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸32aに伝達する(以下、この状態をHiギヤの状態という)。なお、ブレーキB1,B2を共にオンとする状態は回転軸48やリングギヤ軸32aの回転を禁止するものとなる。
The
バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演算している。
The
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット70からは、変速機60のブレーキB1,B2の図示しないアクチュエータへの駆動信号などが出力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
The hybrid
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
The
次に、実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、変速機60の変速比を変更する際の動作について説明する。図3は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、8msec毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の残容量SOC,バッテリ50の入出力制限Win,Wout,変速機60のギヤ比Grなどの制御に必要なデータを入力する処理を行なう(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。残容量SOCは、電流センサにより検出されたバッテリ50の充放電電流に基づいてバッテリECU52により演算されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。入出力制限Win,Woutは、残容量SOCや電池温度Tbなどに基づいてバッテリECU52により設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。変速機60のギヤ比Grは、基本的には、変速比が変更されたときのギヤの状態に基づいてHiギヤのギヤ比GhiかLoギヤのギヤ比Gloかのいずれかをギヤ比Grとして入力するものとし、変速比の変更中にはモータMG2の回転数Nm2をリングギヤ軸32aの回転数Nrで割って演算されたものをギヤ比Grとして入力するものとした。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じることにより求めることができる。
When the drive control routine is executed, first, the
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動輪39a,39bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*とエンジン22から出力すべき要求パワーPe*とを設定する(ステップS110)。ここで、要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶しているマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。要求トルク設定用のマップの一例を図4に示す。また、要求パワーPe*は、要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ50の充放電要求パワーPb*と損失Lossとの和により演算されたものを設定するものとした。なお、充放電要求パワーPb*は、残容量SOCやアクセル開度Accに基づいて設定することができる。
When the data is input in this way, the required torque Tr * to be output to the
要求パワーPe*を設定すると、設定した要求パワーPe*とエンジン22を効率よく運転させる動作ラインとに基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*を設定する(ステップS120)。エンジン22の動作ラインの一例および目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図5に示す。目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、図示するように、動作ラインと要求パワーPe*(=Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。
When the required power Pe * is set, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the
次に、変速機60の変速比が変更されている最中(変速処理中)であるかを判定し(ステップS130)、変速処理中でないと判定されたときには変速機60の変速比を変更するよう変速要求がなされているかを判定する(ステップS140)。ここで、変速要求は、実施例では、要求トルクTr*と車速Vと変速機60の現在のギヤの状態とに基づいて予め定められたタイミングで行なうものとした。変速処理中でなく変速要求もなされていないと判定されたときには、調整トルクTsetに値0を設定する(ステップS150)。ここで、調整トルクTsetは、モータMG2から出力するトルクを調整するためのものであり、その詳細は後述する。
Next, it is determined whether the transmission gear ratio of the
そして、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(=k・V)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を設定すると共に設定した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて次式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップS250)。動力分配統合機構30の各回転要素の回転数とトルクの力学的な関係を示す共線図を図6に示す。図中、左のS軸はサンギヤ31の回転数を示し、C軸はキャリア34の回転数を示し、R軸はリングギヤ32(リングギヤ軸32a)の回転数Nrを示す。前述したように、サンギヤ31の回転数はモータMG1の回転数Nm1でありキャリア34の回転数はエンジン22の回転数Neであるから、モータMG1の目標回転数Nm1*はリングギヤ軸32aの回転数Nrとエンジン22の目標回転数Ne*と動力分配統合機構30のギヤ比ρとに基づいて式(1)により計算することができる。したがって、モータMG1が目標回転数Nm1*で回転するようトルク指令Tm1*を設定してモータMG1を駆動制御することにより、エンジン22を目標回転数Ne*で回転させることができる。ここで、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「KP」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「KI」は積分項のゲインである。なお、図6におけるR軸上の2つの太線矢印は、モータMG1により反力(S軸上の下向きのトルク)を受け持ちながらエンジン22を目標回転数Ne*および目標トルクTe*の運転ポイントで運転させたときにエンジン22から出力されるトルクTe*がリングギヤ軸32aに伝達されるトルク(以下、これを直達トルクTer(=−Tm1*/ρ)と呼ぶ)と、モータMG2から出力されるトルクTm2*がリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。
Then, using the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (= k · V) of the
Nm1*=(Ne*・(1+ρ)-k・V)/ρ …(1)
Tm1*=前回Tm1*+KP(Nm1*-Nm1)+KI∫(Nm1*-Nm1)dt …(2)
Nm1 * = (Ne * ・ (1 + ρ) -k ・ V) / ρ (1)
Tm1 * = previous Tm1 * + KP (Nm1 * -Nm1) + KI∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)
モータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを設定すると、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρと変速機60のギヤ比Grとに基づいて要求トルクTr*をリングギヤ軸32aに作用させるためにモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを次式(3)により計算する(ステップS260)。なお、式(3)は、図6の共線図に基づいて容易に導き出すことができる。そして、バッテリ50の入出力制限Win,WoutとモータMG1のトルク指令Tm1*と現在のモータMG1の回転数Nm1とモータMG2の回転数Nm2とに基づいて次式(4)および次式(5)によりモータMG2から出力してもよいトルクの下限,上限としてのトルク制限Tm2min,Tm2maxを計算し(ステップS270)、仮モータトルクTm2tmpとトルク制限Tm2maxとのうち小さい方とトルク制限Tm2minとを比較し、両者のうち大きい方をモータMG2のトルク指令Tm2*に設定する(ステップS280)。これにより、モータMG2のトルク指令Tm2*を、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。
When the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 and the torque command Tm1 * are set, a request is made based on the required torque Tr *, the torque command Tm1 *, the gear ratio ρ of the power distribution and
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr+Tset …(3)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 …(4)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …(5)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr + Tset (3)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (5)
こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS290)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
Thus, when the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the
ステップS140で変速要求がなされたと判定されると、その変速要求が変速機60のギヤの状態をLoギヤからHiギヤに変更するアップシフトの変速要求であるかを判定する(ステップS160)。アップシフトの変速要求であると判定されると、アップシフト処理を開始する(ステップS170)。アップシフト処理は、図7に例示するアップシフト処理を実行することにより行なわれる。以下、図3の駆動制御ルーチンの説明を中断し、アップシフト処理について説明する。
If it is determined in step S140 that a shift request is made, it is determined whether the shift request is an upshift request for changing the gear state of the
アップシフト処理では、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、現在設定されているモータMG2のトルク指令Tm2*を入力し(ステップS300)、ブレーキB2の係合解除を開始すると共に(ステップS310)ブレーキB1のフリクション係合を開始し(ステップS320)、入力したトルク指令Tm2*が所定トルクTref(例えば、4N・m)よりも大きいか否かを判定する(ステップS330)。トルク指令Tm2*が所定トルクTrefよりも大きくない即ち所定トルクTref以下と判定されたときには、車速VとモータMG2の回転数Nm2とを入力し(ステップS340)、次式(6)に示すように、入力した車速Vに換算係数kを乗じて得られるリングギヤ軸32aの回転数Nr(=k・V)にHiギヤのギヤ比Ghiを乗じることにより変速比を変更した後(変速後)のモータMG2のモータ回転数Nm2*を計算し(ステップS350)、入力した回転数Nm2が計算した変速後のモータ回転数Nm2*近傍に至るのを待って(ステップS360)、ブレーキB1を完全に係合して(ステップS480)、処理を終了する。一方、トルク指令Tm2*が所定トルクTrefよりも大きいと判定されたときには、このアップシフト処理が開始されてから所定時間が経過するまで待って(ステップS370)、フラグF1に値1を設定する(ステップS380)。フラグF1は、アップシフト処理が開始されたときに図示しない初期化ルーチンにより値0に設定される。所定時間は、ブレーキB2を係合解除すると共にブレーキB1をフリクション係合する過程で生じるトルク相の開始を判定するためのものであり、予め実験的に求めた時間を定めた。従って、フラグF1の値0から値1への設定は、トルク相の開始を意味するものとなる。そして、モータMG2のトルク指令Tm2*を入力して(ステップS390)、入力したトルク指令Tm2*に基づいてトルク指令Tm2*が大きいほど大きくなる傾向にブレーキB1,B2の係合力を調整しながらイナーシャ相が開始されるまで待って(ステップS410)、フラグF1を値1から値0に戻すと共にフラグF2に値1を設定する(ステップS420)。イナーシャ相の開始はトルク相は終了する意味するから、フラグF1の値1から値0への設定は、トルク相の終了を意味するものとなる。また、フラグF2も、アップシフト処理が開始されたときに図示しない初期化ルーチンにより値0が設定される。従って、フラグF2の値0から値1への設定は、イナーシャ相の開始を意味するものとなる。なお、イナーシャ相が開始したか否かの判定は、モータMG2の回転数Nm2の変化(例えば、モータMG2の現在の回転数Nm2と前回の回転数との差)に基づいて判定することができる。そして、車速VとモータMG2の回転数Nm2とを入力し(ステップS430)、入力した車速VとHiギヤのギヤ比Ghiとに基づいて前述した式(6)により変速後のモータ回転数Nm2*を計算し(ステップS440)、ブレーキB1のフリクション係合によりモータMG2の回転数Nm2が変速後のモータ回転数Nm2*に所定値αをプラスした回転数(変速終了直前の回転数)まで低下するのを待って(ステップS450)、イナーシャ相が終了したとしてフラグF2を値1から値0に戻し(ステップS460)、更に、モータMG2の回転数Nm2が変速後のモータ回転数Nm2*近傍に至るのを待って(ステップS470)、ブレーキB1を完全に係合して(ステップS480)、アップシフト処理を終了する。アップシフトの際の変速機60の共線図の一例を図8に示す。図中、S1軸はダブルピニオンの遊星歯車機構60aのサンギヤ61の回転数を示し、R1,R2軸はダブルピニオンの遊星歯車機構60aおよびシングルピニオンの遊星歯車機構60bのリングギヤ62,66の回転数を示し、C1,C2軸はリングギヤ軸32aの回転数であるダブルピニオンの遊星歯車機構60aおよびシングルピニオンの遊星歯車機構60bのキャリア64,68の回転数を示し、S2軸はモータMG2の回転数であるシングルピニオンの遊星歯車機構60bのサンギヤ65の回転数を示す。図示するように、Loギヤの状態では、ブレーキB2がオンでブレーキB1がオフとされている。この状態でブレーキB2を徐々にオフしながらブレーキB1をフリクション係合すると、モータMG2から正のトルクが出力されているときにはその正のトルクにより回転数は増加しようとするが、ブレーキB1のフリクション係合によりモータMG2の回転数は減少する。そして、モータMG2の回転数Nm2がHiギヤの回転数Nm2*近傍になったときにブレーキB1を完全に係合することにより、Hiギヤの状態に変更することができる。このとき、ブレーキB1,B2のオンオフを切り替える過程のトルク相においてはモータMG2からリングギヤ軸32aに伝達されるトルクは低下し、その後、モータMG2の回転数Nm2の変化が始まってイナーシャ相が開始されるとモータMG2の回転子を含む慣性系のイナーシャによってモータMG2からリングギヤ軸32aに伝達されるトルクは大きくなる。
In the upshift process, the
Nm2*=k・V・Ghi …(6) Nm2 * = k ・ V ・ Ghi (6)
ステップS160でアップシフトの変速要求ではなく変速機60のギヤの状態をHiギヤからLoギヤに変更するダウンシフトの変速要求であると判定されると、ダウンシフト処理を開始する(ステップS180)。このダウンシフト処理は、例えば、ブレーキB1の係合を解除して待機し、車速Vに基づいてHiギヤからLoギヤに変速比を変更した後のモータMG2のモータ回転数Nm2*(=k・V・Glo)を計算し、モータMG2の回転数Nm2が変速後のモータ回転数Nm2*近傍に至ったときにブレーキB2を係合することにより行なうことができる。
If it is determined in step S160 that the shift is not a shift request for an upshift but a shift request for a downshift that changes the gear state of the
図3の駆動制御ルーチンに戻って、アップシフト処理やダウンシフト処理が開始された後や次回以降に実行されるルーチンのステップS130で変速処理中と判定されたときには、フラグF1が値1か否かを判定する処理を行なう(ステップS190)。この処理は、フラグF1が図7のアップシフト処理によりトルク相の開始から終了までの間に亘って値1が設定されることから、アップシフト処理における変速機60の状態がトルク相の状態にあるかを判定する処理となる。フラグF1が値1と判定されたときには、レートΔNeを設定し(ステップS200)、設定したレートΔNeを前回このルーチンで設定されたエンジン22の目標回転数Ne*から減じたものを新たな目標回転数Ne*に設定し直すと共にこの目標回転数Ne*でステップS110で設定した要求パワーPe*を割ったものを新たな目標トルクTe*に設定し直し(ステップS210)、調整トルクTsetに正の所定トルクTupを設定して(ステップS220)、ステップS230以降の処理により、目標回転数Ne*に基づいて前述した式(1)および式(2)によりモータMG1の目標回転数Nm1*やトルク指令Tm1*を設定すると共に調整トルクTsetに基づいて前述した式(3)〜式(5)によりモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、各設定値をエンジンECU24やモータECU40に送信して本ルーチンを終了する。ここで、レートΔNeは、直達トルクTerを大きくする程度を定めるものであり、例えば、アップシフト処理を開始する際にモータMG2から出力されている正のトルク(トルク指令Tm2*)が大きいほど、モータMG2からリングギヤ軸32aに伝達されるトルクの低下の幅が大きくなるから、レートΔNeが大きくなるように設定することができる。勿論、予め定めた値をレートΔNeに設定するものとしてもよい。レートΔNeをもって目標回転数Ne*を減少させると、この目標回転数Ne*に基づいて式(1)および式(2)により計算されるモータMG1のトルク指令Tm1*(負のトルク)は小さくなるから、直達トルクTer(=−Tm1*/ρ)は大きくなる。従って、アップシフト処理の際のトルク相においてモータMG2からリングギヤ軸32aに伝達されるトルクが低下しても、リングギヤ軸32aに作用するトルクの低下は抑制される。このとき、直達トルクTerを大きくすることにより、モータMG1により発電される電力も大きくなるが、正の所定トルクTupだけモータMG2のトルク指令Tm2*を大きくすると共に図7のアップシフト処理のステップS400でモータMG2のトルク指令Tm2*に基づいてブレーキB1,B2の係合力を調整するから、モータMG1で発電される電力はモータMG2により消費される。従って、バッテリ50には過大な電力が入力されることはない。同時に、正の所定トルクTupによるトルク指令Tm2*の調整によりモータMG2からリングギヤ軸32aに伝達されるトルクの低下を抑制することができる。即ち、直達トルクTerとモータMG2から出力するトルクとにより変速機60をアップシフトする際にリングギヤ軸32aに作用するトルクが低下するのを抑制することができるのである。
Returning to the drive control routine of FIG. 3, after it is determined that the shift process is being performed in step S <b> 130 of the routine executed after the upshift process or the downshift process is started or after the next time, the flag F <b> 1 is “1”. A process of determining whether or not is performed (step S190). In this process, since the flag F1 is set to a value of 1 from the start to the end of the torque phase by the upshift process of FIG. 7, the state of the
ステップS190でフラグF1が値1でない即ち値0と判定されると、フラグF2が値1か否かを判定する(ステップS230)。この処理は、フラグF2が図7のアップシフト処理によりイナーシャ相の開始から終了までの間に亘って値1が設定されることから、アップシフト処理における変速機60の状態がイナーシャ相の状態にあるかを判定する処理となる。フラグF2が値1であると判定されると、調整トルクTsetに負の所定トルクTdnを設定し(ステップS240)、設定した調整トルクTsetに基づいてステップS250以降の処理を行なって本ルーチンを終了する。一方、フラグF2が値1でない即ち値0と判定されると、調整トルクTsetに値0を設定し(ステップS150)、設定した調整トルクTsetに基づいてステップS250以降の処理を行なって本ルーチンを終了する。なお、変速機60の状態がイナーシャ相の状態にあるときに調整トルクTserに負の所定トルクTdnを設定するのは、イナーシャ相の開始に伴ってモータMG2の回転子を含む慣性系のイナーシャによってモータMG2からリングギヤ軸32aに伝達されるトルクが過大となるため、これを抑制するためである。
If it is determined in step S190 that the flag F1 is not a
図9に、アップシフトの際の回転数Nm2とトルク指令Tm2*と直達トルクTerとリングギヤ軸32aの出力トルクとバッテリ50の充放電電力の時間変化の様子を示す。図示するように、モータMG2から正のトルクが出力されている状態で時刻t1にアップシフト処理が開始されてからブレーキB2をオフすると共にブレーキB1のフリクション係合する過程の時刻t2にトルク相が開始されると、モータMG1により直達トルクTerを大きくすると共にこれによりモータMG1で発電された電力がモータMG2で消費されるようトルク指令Tm2*を大きくする。これにより、トルク相においてモータMG2からリングギヤ軸32aへ伝達されるトルクの低下は抑制される。また、モータMG1で発電された電力をモータMG2で消費するから、過大な電力がバッテリ50に入力されることはない。その後、時刻t3にトルク相が終了してイナーシャ相が開始されると、トルク達トルクTerを元に戻してモータMG2から出力するトルクを減少させるから、モータMG2の回転子を含む慣性系のイナーシャによってリングギヤ軸32aに過大なトルクが出力されるのが抑制される。
FIG. 9 shows changes over time in the rotational speed Nm2, torque command Tm2 *, direct torque Ter, output torque of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、モータMG2から正のトルクを出力している最中に変速機60のアップシフトに伴ってモータMG2からリングギヤ軸32aに伝達されるトルクが低下するときには、モータMG1によりエンジン22から駆動軸としてのリングギヤ軸32aに直接伝達される直達トルクTerが大きくなるようエンジン22とモータMG1とを制御し、これに伴ってモータMG1で発電される電力がモータMG2により消費されるようモータMG2と変速機60のブレーキB1,B2とを制御するから、過大な電力をバッテリ50に入力させることなく変速機60をアップシフトする際にリングギヤ軸32aに出力されるトルクが低下するのを抑制することができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、アップシフト処理において直達トルクTerを大きくすると共にこれに伴ってモータMG1で発電される電力をモータMG2で消費させるものとしたが、変速機60のギヤの状態を変更する態様によってはダウンシフト処理においてもリングギヤ軸32aに出力されるトルクの低下を抑制するために直達トルクTerを大きくすると共にこれに伴ってモータMG1で発電される電力をモータMG2で消費させるものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、図3のステップS220で正の所定トルクTupを調整トルクTsetに設定しこの設定した調整トルクTsetに基づいてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより直達トルクTerの増大に伴ってモータMG1で発電された電力をモータMG2で消費させるものとしたが、直達トルクTerの増大に伴ってモータMG1で発電される電力が丁度モータMG2で消費されるよう調整トルクTsetを設定するものとしてもよい。この場合、例えば、図3のステップS120で設定された目標回転数Ne*に基づいて前述した式(1)および式(2)によりモータMG1の仮トルク指令Tm1tmpを計算し、計算した仮トルク指令Tm1tmpと直達トルクTerを大きくするためにステップS210で設定された目標回転数Ne*に基づいてステップS250で計算されるモータMG1のトルク指令Tm1*との偏差をモータMG1の回転数Nm1で乗じて得られるモータMG1の発電パワーをモータMG2の回転数Nm2で割ったもの(次式(7)参照)を調整トルクTsetに設定するものとすればよい。
In the
Tset=(Tm1tmp-Tm1*)・Nm1/Nm2 …(7) Tset = (Tm1tmp-Tm1 *) · Nm1 / Nm2 (7)
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の目標回転数Ne*を減少させてモータMG1から出力する負のトルクを小さくする(絶対値を大きくする)ことにより直達トルクTerを大きくするものとしたが、エンジン22の目標トルクTe*を大きくすることにより直達トルクTerを大きくするものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、HiギヤとLoギヤの2段の変速段をもって変速比を変更可能な変速機60を用いるものとしたが、2段の変速段に限られるものではなく、3段以上の変速段とするものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を変速機60により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図10の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪39a,39bが接続された車軸)とは異なる車軸(図10における車輪39c,39dに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪39a,39bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図11の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪39a,39bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。
In the
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
本発明は、自動車産業に利用可能である。 The present invention is applicable to the automobile industry.
20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、37 ギヤ機構、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、39c,39b 車輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、48 回転軸、50 バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 変速機、60a ダブルピニオンの遊星歯車機構、60b シングルピニオンの遊星歯車機構、61 サンギヤ、62 リングギヤ、63a 第1ピニオンギヤ、63b 第2ピニオンギヤ、64 キャリア、65 サンギヤ、66 リングギヤ、67 ピニオンギヤ、68 キャリア、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ、B1,B2 ブレーキ。
20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier , 37 gear mechanism, 38 differential gear, 39a, 39b drive wheel, 39c, 39b wheel, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 48 rotational shaft, 50 battery , 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 60 transmission, 60a planetary gear mechanism of double pinion, 60b planetary gear mechanism of single pinion, 61 sun gear, 62 ring gear, 63a first pinion Gear, 63b 2nd pinion gear, 64 carrier, 65 sun gear, 66 ring gear, 67 pinion gear, 68 carrier, 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82
Claims (12)
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に伝達可能な電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
変更可能な変速比をもって前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記電動機から正の駆動力を出力している最中に前記変速伝達手段における変速比の変更に伴って該電動機から前記駆動軸に伝達される駆動力が低下するときには、前記電力動力入出力手段を介して前記内燃機関から前記駆動軸に直接伝達される直達駆動力が増加するよう該内燃機関と該電力動力入出力手段とを制御すると共に該直達駆動力の増加により該電力動力入出力手段で発電される電力の少なくとも一部が該電動機により消費されるよう該電動機と前記変速伝達手段とを制御する変速比変更時制御手段と
を備える動力出力装置。 A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and capable of transmitting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of power and power;
An electric motor that can input and output power;
Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a changeable gear ratio;
A power storage means capable of exchanging power with the electric power drive input / output means and the electric motor;
When the driving force transmitted from the motor to the drive shaft is reduced due to the change of the gear ratio in the transmission transmission means during the output of the positive driving force from the electric motor, the electric power power input / output means The internal combustion engine and the electric power drive input / output means are controlled so that the direct drive force directly transmitted from the internal combustion engine to the drive shaft via the internal combustion engine increases, and the electric power drive input / output means is increased by the increase of the direct drive power. A power output device comprising: a gear ratio change time control means for controlling the electric motor and the speed change transmission means so that at least part of the electric power generated by the electric motor is consumed by the electric motor.
前記変速伝達手段は、係合部材の係合状態を変更することにより変速比を変更可能な手段であり、
前記変速比変更時制御手段は、前記直達駆動力の増加により前記電力動力入出力手段により発電される電力の少なくとも一部を前記電動機により消費させる際に該電動機から出力される駆動力に基づいて前記係合部材の係合状態が調整されるよう前記変速伝達手段を制御する手段である
動力出力装置。 The power output device according to any one of claims 1 to 3,
The shift transmission means is a means capable of changing a gear ratio by changing an engagement state of an engagement member,
The speed change ratio control means is based on the driving force output from the electric motor when consuming at least a part of the electric power generated by the electric power driving input / output means by the increase in the direct driving force. A power output device which is means for controlling the transmission means for transmission so that the engagement state of the engagement member is adjusted.
前記電動機から正の駆動力を出力している最中に前記変速伝達手段における変速比の変更に伴って該電動機から前記駆動軸に伝達される駆動力が低下するときには、前記電力動力入出力手段を介して前記内燃機関から前記駆動軸に直接伝達される直達駆動力が増加するよう該内燃機関と該電力動力入出力手段とを制御すると共に該直達駆動力の増加により該電力動力入出力手段で発電される電力の少なくとも一部が該電動機により消費されるよう該電動機と前記変速伝達手段とを制御する
動力出力装置の制御方法。
An internal combustion engine, electric power input / output means connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine and capable of transmitting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of electric power and power; An electric motor capable of inputting / outputting power, transmission transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a changeable gear ratio, and exchange of electric power with the electric power input / output means and the electric motor. A power output device comprising a power storage means,
When the driving force transmitted from the motor to the drive shaft is reduced due to the change of the gear ratio in the transmission transmission means during the output of the positive driving force from the electric motor, the electric power power input / output means The internal combustion engine and the electric power drive input / output means are controlled so that the direct drive force directly transmitted from the internal combustion engine to the drive shaft via the internal combustion engine increases, and the electric power drive input / output means is increased by the increase of the direct drive power. A method for controlling a power output device, wherein the motor and the transmission means are controlled so that at least part of the electric power generated by the motor is consumed by the motor.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008084766A1 (en) * | 2007-01-10 | 2008-07-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller of power transmission device for vehicle |
US8123655B2 (en) | 2005-05-10 | 2012-02-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power output apparatus, drive system, and control method of power output apparatus |
CN104185566A (en) * | 2012-03-27 | 2014-12-03 | 罗伯特·博世有限公司 | Method and regulating device for regulating a hybrid drive of a hybrid electric motor vehicle |
JP2017019394A (en) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | トヨタ自動車株式会社 | Control apparatus for power transmission device |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2085658A1 (en) | 2008-02-01 | 2009-08-05 | GM Global Technology Operations, Inc. | Automatic transmission |
JP4726966B2 (en) * | 2009-01-30 | 2011-07-20 | エンパイア テクノロジー ディベロップメント エルエルシー | Hybrid vehicle drive device, hybrid vehicle, and drive method |
FR2967619B1 (en) * | 2010-11-23 | 2013-01-04 | Denis Ernest Celestin Buffet | HYBRID VEHICLE WITH TWO EPICYCLOIDAL GEAR TRAINS WITH ENHANCED ENERGY EFFICIENCY |
JP5598555B2 (en) * | 2011-01-27 | 2014-10-01 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle and vehicle control method |
CN103328291B (en) | 2011-01-27 | 2016-08-24 | 丰田自动车株式会社 | Vehicle and control method for vehicle |
WO2012105015A1 (en) * | 2011-02-02 | 2012-08-09 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for vehicle driving apparatus |
DE112011104846T5 (en) * | 2011-02-03 | 2013-11-07 | Suzuki Motor Corporation | A drive control apparatus and method for providing drive control for a hybrid vehicle and hybrid vehicle |
US9026293B2 (en) * | 2011-02-21 | 2015-05-05 | Suzuki Motor Corporation | Drive control device of hybrid vehicle |
CN103380043B (en) * | 2011-02-21 | 2015-12-16 | 铃木株式会社 | The driving control device of motor vehicle driven by mixed power |
CN104245454B (en) * | 2012-03-26 | 2017-03-08 | 丰田自动车株式会社 | The drive dynamic control device of motor vehicle driven by mixed power |
FR2988799B1 (en) * | 2012-04-03 | 2014-08-08 | Renault Sa | METHOD FOR SYNCHRONIZING A GEAR ON A GEARBOX SHAFT |
JP6332293B2 (en) * | 2016-02-03 | 2018-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid car |
US10899335B2 (en) * | 2016-10-31 | 2021-01-26 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for a hybrid vehicle |
CN109484155B (en) * | 2018-12-17 | 2023-09-05 | 北京航空航天大学 | Double-motor double-planet-row multi-mode electromechanical coupling transmission device |
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Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1023721A (en) * | 1996-07-02 | 1998-01-23 | Toyota Motor Corp | Power outputting device |
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JP3702749B2 (en) * | 2000-05-24 | 2005-10-05 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid vehicle and control method thereof |
JP3580257B2 (en) | 2001-02-05 | 2004-10-20 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid car |
US6793034B2 (en) * | 2002-01-18 | 2004-09-21 | Ford Global Technologies, Llc | Wheel-end and center axle disconnects for an electric or HEV |
US7116077B2 (en) * | 2002-04-12 | 2006-10-03 | Ford Global Technologies, Llc | Diagnostic system and method for an electric motor using torque estimates |
JP3650089B2 (en) * | 2002-08-02 | 2005-05-18 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid drive device and automobile equipped with the same |
JP3809824B2 (en) | 2002-09-10 | 2006-08-16 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid car |
JP3852404B2 (en) | 2002-12-25 | 2006-11-29 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for hybrid drive |
JP4013905B2 (en) * | 2003-05-21 | 2007-11-28 | トヨタ自動車株式会社 | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE |
-
2005
- 2005-03-14 JP JP2005070816A patent/JP2006248466A/en active Pending
-
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8123655B2 (en) | 2005-05-10 | 2012-02-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power output apparatus, drive system, and control method of power output apparatus |
WO2008084766A1 (en) * | 2007-01-10 | 2008-07-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller of power transmission device for vehicle |
US8172018B2 (en) | 2007-01-10 | 2012-05-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vehicular power transmitting system |
CN104185566A (en) * | 2012-03-27 | 2014-12-03 | 罗伯特·博世有限公司 | Method and regulating device for regulating a hybrid drive of a hybrid electric motor vehicle |
US9796393B2 (en) | 2012-03-27 | 2017-10-24 | Robert Bosch Gmbh | Method and regulating device for regulating a hybrid drive of a hybrid electric motor vehicle |
JP2017019394A (en) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | トヨタ自動車株式会社 | Control apparatus for power transmission device |
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---|---|
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